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Path Tracing in 5 minutes シングルファイルで拡張しやすいパストレーサーを作る @yumcyawiz 2020/08/15 OSK 夏休み LT 会 2020
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Intro 「レイトレ」してみたいなあ 「レイトレすごい！ 」 「時代はレイトレーシング」 最近こんな言葉をよく聞く気がします 1
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Intro でも・ ・ ・ 「レイトレしてみたいけど難しそう」 「C++ よくわからん」 レイトレしたくても参入障壁は大きいようです 2
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Intro そこで今回は見るだけで C++ でレイトレーサーを書いた気持ちにな れる LT をします 3
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Goal 後で拡張しやすいパストレーサーをシングルファイルで作る Figure 1: 今回のレンダラーで出た絵 4
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Project Setup
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Project Setup 今回使うのは • C++17 • CMake • OpenMP 5
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CMake Figure 2: CMakeLists.txt 6
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Build Figure 3: Build の様子 7
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Coding
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Vec3 Vec3 は 3 次元ベクトルを表すクラス 8
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Ray Ray は始点 (Vec3) と方向 (Vec3) を持つ Figure 5: Ray Class 9
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RNG PCG32 を使って乱数生成 Figure 6: PCG32 Random Number Generator 10
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Sampler 乱数生成器のラッパー Figure 7: Sampler Class 11
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Film カメラのフィルム (画像) を表すクラス Figure 8: Film Class 12
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Film PPM 出力部分 Figure 9: Film Class 13
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Camera レイを生成するところ ピンホールカメラモデル Figure 10: Camera Class 14
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Material 物体表面の反射特性を表すクラス レイを反射させる役割を持つ Figure 11: Material Class 15
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Light 光源を表現するクラス Figure 12: Light Class 16
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IntersectInfo 交差計算の結果を表現する構造体 Figure 13: IntersectInfo Struct 17
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Shape 物体の形を表現する抽象クラス Figure 14: Shape Class 18
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Sphere 球体を表現するクラス Figure 15: Sphere Class 19
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Plane 平面を表現するクラス Figure 16: Plane Class 20
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Primitive 物体を表現するクラス Material, Light, Shape を一緒に持つ Figure 17: Primitive Class 21
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Sky 空の色を表現するクラス Figure 18: Sky Class 22
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Scene シーンを表現するクラス カメラ, 物体集合, 空を一緒に持つ Figure 19: Scene Class 23
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Integrator レイの持つ放射輝度を計算する パストレ Figure 20: Integrator Class 24
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Renderer レンダリングを行う部分 Figure 21: Renderer Class 25
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main main 関数 Figure 22: main 関数 26
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Rendering
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Test Scene Figure 23: Test Scene 27
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CornellBox Scene Figure 24: Cornell Box 28